一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网的制作方法

1.本发明涉及离子筛网，尤其涉及一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网。


背景技术：

2.在晶圆制造过程中，等离子体灰化是整个生产工艺中不可或缺的道次，这道工艺通常用于干法刻蚀之后的光刻胶去除；利用等离子体灰化反应腔，可以实现的光刻胶的去除或者对光刻胶的形貌进行修正，从而实现更好的工艺控制性和稳定性。
3.随着晶圆制造工艺中关键尺寸的不断减小，对等离子体灰化工艺过程的稳定性和工艺完成后晶圆要达到的均匀性要求越来越高。通常要求均匀性要小于5％。离子筛网作为等离子灰化设备的重要部件，不仅可以过滤等离子体中带电离子，降低带电离子对晶圆表面的损伤；而且可以使产生的活性粒子均匀分布，提高工艺均匀性。
4.通常的滤网设计为平面多孔且径向均匀分布(图1)，这种滤网加工简单，能够适应大部分的去胶灰化工艺，工艺均匀性通常在5％
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10％。然而，对于一个成熟设计的商业用灰化反应腔体，在极限工艺条件下，如功率、气压、气体流量等参数均已处于极限状态，仅通过改善离子筛网孔径大小和分布，难以实现均匀性的提高。
5.图2显示了一个晶圆在平面离子筛网工艺下的均匀性示意图，从图中可以看出中心部分的去胶速率快(7000nm/min)，而周边去胶速率慢(5000nm/min)，导致均匀性在10％。(注意此处为示意图，并未标注出所有的量测点；通常需要量测9
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49个点，然后统计这些点的均值和方差进行计算。)
6.因此，研发一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明是为了解决上述不足，提供了一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网。
8.本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，包括筛网本体，筛网本体上设有筛孔，所述筛网本体中部设有凸形区域，所述筛孔均匀分布于筛网本体及凸形区域上。
9.进一步地，所述凸形区域的表面设为曲面。
10.进一步地，所述凸形区域位于筛网本体的上表面中部或下表面中部，形成上凸状或下凸状。
11.进一步地，所述凸形区域为空心或实心区域。
12.进一步地，所述筛网本体由铝材制成。
13.进一步地，所述铝材为阳极氧化的铝材。
14.既有的平面离子筛网条件，可以适应均匀性在5
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10％的去胶工艺。对于成熟的商用灰化去胶反应腔，在极限工艺条件下，很难实现均匀性小于5％的制程；这种情况下改动
反应腔的尺寸、硬件配置将变得非常困难。本发明采用了设计新的离子筛网来达到小于5％的工艺，仅仅需要更换离子筛网就可以达到工艺均匀性提高的目的，成本低，而且有利于当前工艺线上的均匀性控制，客户肯定率高。具体实现的机理是：通过改变离子筛网中间的物理设计，使得离子过滤通道变长，从而有效的遏制中间部分的去胶速率。
15.本发明与现有技术相比的优点是：本发明通过重新设计离子筛网的机械形状，达到均匀性的提高，有利于控制晶圆中心的去胶速率；同时，这种离子筛网还可以翻转180度进行装配，适用于那些原本晶圆中心去胶速率较慢的场合，使得工艺调整更加容易。同时，本发明不需要改变腔体内除离子筛网外的其他零部件设计，有利于晶圆制造的成本控制。
附图说明
16.图1是去胶灰化工艺中使用的平面离子筛网的示意图。
17.图2是使用平面离子筛网去胶速率的均匀性示意图。
18.图3是本发明的离子筛网的第一实施例示意图。
19.图4是图3的俯视图。
20.图5是本发明的离子筛网的第二实施例示意图。
21.图6是三款不同的离子筛网的均匀性示意图。
22.图7是晶圆与离子筛网间距离的示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明进一步详述。
24.如图3、图4及图5所示，一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，包括筛网本体1，筛网本体1上设有筛孔2，所述筛网本体1中部设有凸形区域3，所述筛孔2均匀分布于筛网本体1及凸形区域3上。
25.进一步地，所述凸形区域3的表面设为曲面4。
26.进一步地，所述凸形区域3位于筛网本体的上表面中部(图3所示)或下表面中部(图4所示)，形成上凸状或下凸状。
27.进一步地，所述凸形区域3为空心或实心区域。
28.进一步地，所述筛网本体1由铝材制成。
29.进一步地，所述铝材为阳极氧化的铝材。
30.既有的平面离子筛网条件，可以适应均匀性在5
‑
10％的去胶工艺。对于成熟的商用灰化去胶反应腔，在极限工艺条件下，很难实现均匀性小于5％的制程；这种情况下改动反应腔的尺寸、硬件配置将变得非常困难。本发明采用了设计新的离子筛网来达到小于5％的工艺，仅仅需要更换离子筛网就可以达到工艺均匀性提高的目的，成本低，而且有利于当前工艺线上的均匀性控制，客户肯定率高。具体实现的机理是：通过改变离子筛网中间的物理设计，使得离子过滤通道变长，从而有效的遏制中间部分的去胶速率。
31.本发明设计了一种下凸型或者上凸型的离子筛网(上凸型可以理解为将下凸型的离子筛网翻转180度进行工艺装配)，来完成工艺极限难以达到的晶圆均匀性问题。图6显示了均匀性提高的示意图。左边图示为平面离子筛网；中间示意图为下凸型的离子筛网，在这种设计下，离子筛网中间部分粒子通过的物理通道长，由等离子体产生的活性粒子的输运
通道被延长了，由于能量损失时间边长，这个区域的高能离子被更好的过滤，导致去胶速率变慢，从而提高了均匀性；然而，将离子筛网翻转后的工艺均匀性更好，因为右图中间离子筛网的设计改善并未缩短离子筛网和晶圆间的距离，因此可以更好的减慢晶圆中间的去胶速率。图7显示了晶圆与离子筛网间的距离，更好的配置是最右侧的装配方法。
32.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：包括筛网本体，筛网本体上设有筛孔，所述筛网本体中部设有凸形区域，所述筛孔均匀分布于筛网本体及凸形区域上。2.根据权利要求1所述的一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：所述凸形区域的表面设为曲面。3.根据权利要求1或2所述的一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：所述凸形区域位于筛网本体的上表面中部或下表面中部，形成上凸状或下凸状。4.根据权利要求1或2所述的一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：所述凸形区域为空心或实心区域。5.根据权利要求1所述的一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：所述筛网本体由铝材制成。6.根据权利要求5所述的一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，其特征在于：所述铝材为阳极氧化的铝材。

技术总结
本发明公开了一种改善等离子体灰化工艺均匀性的离子筛网，包括筛网本体，所述筛网本体中部设有凸形区域。本发明与现有技术相比的优点是：本发明通过重新设计离子筛网的机械形状，达到均匀性的提高，有利于控制晶圆中心的去胶速率；同时，这种离子筛网还可以翻转180度进行装配，适用于那些原本晶圆中心去胶速率较慢的场合，使得工艺调整更加容易。使得工艺调整更加容易。使得工艺调整更加容易。


技术研发人员：王艳良 李鑫
受保护的技术使用者：上海稷以科技有限公司
技术研发日：2021.07.23
技术公布日：2021/10/8